SOLE IN H-ALPHA

articolo e immagini di FRANCESCO ROMANO

Per oltre 25 anni la mia “passione astrofila” è stata rivolta alla pura contemplazione del cielo notturno; 

in quegli anni non ho mai pensato di poter un giorno armeggiare con CCD e computer, ho sempre visto l’astrofotografia come qualcosa di lontano  dal mio modo di concepire questo hobby. 

Poi un giorno fui invitato ad una osservazione sistematica del sole in luce halpha presso l’osservatorio di  un mio amico: non appena accostai l’occhio all’oculare del suo TEC 140 collegato con un filtro Daystar, rimasi folgorato,  tanto che dopo qualche mese ero già in possesso dello stesso filtro collegato ad un rifrattore da 100 mm.

Apprezzai notevolmente quelle spettacolari immagini del disco solare che con un visore  binoculare apparivano addirittura  in 3D; la visione fu  talmente appagante per i miei occhi  da   convincermi  a voler fissare quelle scene. Le definisco scene perché il rapido mutarsi della cromosfera dà l’impressione di assistere ad uno spettacolo,  cercavo qualcosa  che mi permettesse di portarle alla memoria ogni volta che lo avessi voluto; questo è il motivo perché ancora oggi cerco di riprodurre quanto più fedelmente possibile la visione che si ha accostando l’occhio ad un telescopio halpha.

Pur ammettendo la spettacolarità di certe visioni, forse più vicine alla pittura metafisica che ad immagini astronomiche, non preferisco elaborare  con la cromosfera in negativo (alla Friedman per intenderci) perché ciò mi altera il rapporto con la visione che si ha all’oculare.

Alan Friedman è un astrofilo statunitense che ha inventato una nuova metodologia per proporre immagini solari riprese con filtri H-alpha : consiste nel renderle in negativo, così che il tipico assorbimento al bordo dovuto all’atmosfera del Sole che oscura le aree periferiche della superficie solare venga invece “schiarito”, con un effetto che molti giudicano più piacevole agli occhi .

Ovviamente, questo passaggio scurisce anche i particolari che sono chiari sul Sole e rischiara quelli che sono scuri: pertanto le macchie ed i filamenti diventano chiari.

Le prime prove iniziarono con una webcam, con la quale  ebbi le prime soddisfazioni, ma il mio sito di ripresa essendo ubicata su di un terrazzo circondato da edifici: non era proprio  il massimo per sperare in seeing favorevoli. Così spinto dal desiderio di migliorare e impedito a poter cambiare il sito, decisi di acquistare una camera di ripresa più performante al fine di  poter meglio congelare i rari momenti di calma atmosferica ed avere un campo inquadrato più ampio. 

Fu così che  mi procurai una Lumenera SkyNyx 2.1 monocromatica, sicuramente molto  meglio di una normale webcam sia per  sensibilità alla luce H alpha e sia per  dinamica (quest’ultima era a 12 bit). Finalmente grazie ad una discreta velocità di acquisizione  riuscivo meglio a compensare il cattivo seeing.

Ho usato fino a qualche tempo fa un Daystar Quantum da 0,5 An installato su un rifrattore da 100mm, attualmente dispongo di un Coronado SolarMax II 90 con doppio stack  e con una banda passante inferiore a 0,5 An.

Il Daystar è un tipo di filtro che si collega direttamente al focheggiatore di un rifrattore (volendo anche altri schemi ottici sono adatti), al dispositivo che contiene l’Etalon  sarà collegata la camera di ripresa, questi tipi di filtri funzionano con un apparato di termoregolazione che modifica la banda passante;  inoltre hanno il vantaggio di poterli applicare su qualsiasi apertura a condizione di interporre davanti all’obbiettivo un filtro di rigetto (ERF) e di dover lavorare con un rapporto focale pari a f/30. 

Il Solarmax è invece un telescopio solare completo e subito pronto all’osservazione, raggiunge la banda passante di 0,5 An per mezzo di due moduli, il primo posto all’interno del telescopio, il secondo posto frontalmente all’obbiettivo.La regolazione precisa e accurata dei due moduli permette di evidenziare i diversi particolari della cromosfera.

Solrmax 90 in parallelo a un rifrattore TEC 160 FL

Daystar Quantum

Quante sono le inquadrature possibili sul nostro Sole? 

Penso che ve ne siano infinite : tralascio di raccontare della bellezza dei mosaici, ma per molti astrofotografi la zona del disco solare più bella è la dove è possibile intravedere la curvatura della nostra stella con il nero del cielo che fa da sfondo. Ciò conferisce all’immagine dinamicità, drammaticità e tridimensionalità,  in particolare quando su tali zone sono presenti regioni attive. Infatti è proprio lì che è possibile mettere in evidenza le spicole e i filamenti che si proiettano al di sopra della cromosfera.

immagine ottenuta con Daystar 0.5An a 3600 mm di focale

Con particolari regolazioni di esposizione e gamma è poi  possibile evidenziare con una singola ripresa  le protuberanze, le spicole e  la cromosfera.

cromosfera e protuberanze con Daystar 0.5An

Con una  banda passante  di 0,5 An  a parità di diametro, la luce che arriva alla telecamera si riduce, e ciò limita  la visione delle protuberanze che essendo strutture più elusive vengono viste e riprese  meglio con una banda passante  > 0,7 An ottenibile smontando il modulo esterno frontale, questo handicap viene però compensato da un maggior contrasto che fa risaltare maggiormente la cromosfera, le regioni attive ed i filamenti, che mostrano intricati chiaroscuri nel  plasma solare che si proietta in direzione dell’osservatore.

singola immagine a 2000 mm di focale ottenuta con il SolarMax in 3D

Filamenti al bordo

I mosaici sono di grande impatto visivo e consentono di ottenere in un'unica immagine tutto il disco solare permettendo di evidenziare a distanza di giorni gli spostamenti che subiscono le regioni attive sulla cromosfera.

Come è  noto  a tutti gli astroimager il seeing è  uno degli elementi che determina  la focale di ripresa,  ovviamente se trovo una turbolenza atmosferica elevata preferisco mantenermi su focali corte pari a 800 mm per il solarmax e 1800 mm per il Daystar,  mentre se dispongo di ottima stabilità atmosferica salgo a 2000 – 2400 mm per il solarmax e 3600 mm con il Daystar.

Immagine ottenuta con 4 riprese con il solarmax a 800 mm di focale

Immagine ottenuta con circa 20 riprese con il solarmax a 2000 mm di focale

Per realizzare un mosaico, una volta stabilita la focale che come detto è in funzione del seeing, cerco di regolare il RichView (sistema di sintonizzazione degli strumenti Coronado per regolare il filtro e ottenere migliore contrasto nelle immagini), in modo tale da trovare il giusto compromesso per enfatizzare contemporaneamente flare e dettagli cromosferici, migliorare il contrasto e cercare di  avere  l’intero disco con una luminosità omogenea, in questo trovo molto utile il  Blocking filter da 30 mm che consente di spostare l’immagine inquadrata in zone ove la luminosità sia più uniforme.

Immagine composta da 4 riprese a 2000 mm  di focale

Immagine composta da 4 riprese a 2000 mm  di focale

Una volta stabilito la regione da inquadrare  ed eseguite tutte le regolazioni  sui telescopi, passo alle regolazioni di ripresa, come  già anticipato utilizzo ancora una Lumenera Skynyx 2.1 e come software di acquisizione utilizzo Lucam Recorder.

A titolo di  esempio riporto un log file ottenuto da una ripresa che compone  un  mosaico ripreso a 800 di focale:

Capture start time         = Tuesday, 16 August 2011 13:14:01 / UTC +2 Hours

Capture duration           = 84.41 Sec

Captured frames            = 1257

Dropped frames             = 23

Capture frame speed        = 15 Fps

Telescope                  = SOLARMAX SINGLE STACK

Camera                     = Lumenera SKYnyx2-1M 

pixel size                 = 4.65 x 4.65 µm²

Image format               = MONO - 12 Bit

Capture format             = Avi / Format8bppIndexed

Image type                 = Light frame

RoI size                   = 1392x1040

Frame rate                 = Variable

Exposure                   = 8.26 ms

Gain                       = 1.12

Gamma                      = 0.80

Contrast                   = 4.95

Brightness                 = 0.0

Image flipping             = None

La cosa importante è che una volta regolati i parametri di ripresa questi rimangano costanti per ogni porzione di disco solare ripreso pena una disomogeneità nel risultato finale. 

Acquisite le singole immagini  si passa alla fase di elaborazione, in questo ci vengono in aiuto appositi software, personalmente utilizzo Avistack 2 per la somma dei frame, in diverse occasioni faccio una selezione manuale dei frame da scartare altrimenti utilizzo la procedura automatica.

All’immagine  così ottenuta  applico successivamente  in modo molto leggero i walvet con registax 5, in genere mi fermo quando incomincia a farsi evidente il rumore.

Se si tratta di mosaici i parametri adottati per ogni filtro dovranno rimanere costanti,  l’immagine walvettizzata la importo in  Imerge  un software scaricabile gratis dalla rete per la composizione dei mosaici di tipo astronomico, ma ne esistono anche altri.

Composta l’immagine passo ad un Sw di fotoritocco del tipo PS o Jimp2 dove l’immagine viene dapprima colorata e poi trattata con curve e livelli per meglio evidenziare i particolari cromosferici, infine se lo ritengo opportuno applico una maschera di contrasto.